МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Современные методы исследования
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки04.05.01. Фундаментальная и прикладная химия (специальность)
Специализация"Органическая химия"; "Физическая химия твердых тел, коллоидных систем и наноматериалов". ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план04_05_01_ФиПХ-2-2020
Часов по учебному плану 166
в том числе:
аудиторные занятия 86
самостоятельная работа 53
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 9

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 5 (9) Итого
Недель 20
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 30 30 30 30
Лабораторные 28 28 28 28
Практические 28 28 28 28
Сам. работа 53 53 53 53
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 166 166 166 166

Программу составил(и):
кандидат. хим. наук, доцент, Щербакова Людмила Владимировна

Рецензент(ы):
доктор. хим. наук, профессор, Смагин В.П

Рабочая программа дисциплины
Современные методы исследования

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по специальности 04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия (приказ Минобрнауки России от 13.07.2017 г. № 652)

составлена на основании учебного плана:
04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 2020-2025 уч. г.

Заведующий кафедрой
Темерев С.В., доктор хим.наук, доцент

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой Темерев С.В., доктор хим.наук, доцент

1. Цели освоения дисциплины

1.1.•формирование профессиональных компетенций и навыков будущего специалиста химии в одном из важнейших направлений химической науки - химическом анализе;
•формирование представление о современном состоянии и тенденциях развития и совершенствования уже известных методов химического анализа;
•способствовать формированию целостности химических знаний как главное условие развития и саморазвития теоретических и практических квалификационных навыков специалиста;
•способствовать формированию системы взглядов и шкалы ценностей, характерных для исследователя, а не просто грамотного исполнителя;
•воспитывать стремление расширять свой научный и политехнический кругозор, понимая перспективы развития химической науки,

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-1: Способен проводить патентные исследования и определять характеристики продукции
ПК-3: Способен осуществлять научное руководство проведением исследований по отдельным задачам
ПК-4: Способен проводить анализ качества сырья и материалов, поступающих в биотехнологическую организацию
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.современные методы получения, идентификации и исследования свойств веществ и материалов, правила обработки и оформления результатов работы, нормы ТБ; фундаментальные основы, принципы и закономерности методов разделения и концентрировании, оптических, электрохимических, кинетических, биологических и других методов исследования;
способы и методы организации практической работы в области концентрирования, оптических, электрохимических, кинетических, биологических и других методов исследования, возможности и ограничения применения новейших физических и физико-химических методов, сложных закономерностей состав – свойство и процессов различной природы.
3.2.Уметь:
3.2.1.проводить химические опыты по предлагаемым методикам и разрабатывать новые, с учетом появления современного оборудования; реализовать нормы техники безопасности в лабораторных и технологических условиях;
планировать и проводить исследование физико-химических закономерностей и контролировать протекание процессов на серийном и сложном научном оборудовании; интерпретировать результаты физико-химических исследований, полученных на оригинальных экспериментальных установках и сложном научном оборудовании в избранной области химии.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.способностью применять и обеспечивать нормы техники безопасности в лабораторных и технологических условиях;
теорией и навыками практической работы при решении конкретных научных задачи и исследований химического анализа.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Процесс анализа: пробоотбор, пробоподготовка, измерение, обработка результатов
1.1. Современные методы исследования химических вещест: возможности,тенденции развия, нерешенные задачи Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
1.2. Процесс анализа: пробоотбор, пробоподготовка, измерение, обработка результатов Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
1.3. Современные способы отбора проб и пробоподгготовка.Современные методы разделения и концентрирования Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
1.4. Изучение отбора жидких, газообразных и твердых проб с современных условиях Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
1.5. Качество анализа и задачи аналитической химии Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
1.6. Способы отбора первичной пробы. Методы вычерпывания, прокладки канав. Методы отбора фракций и проб от движущегося материала. Отбор проб от жидких и твердых материалов. Типы современных зондовых пробоотборников. Измельчение и сокращение проб. Факторы, определяющие схему сокращения пробы. Их взаимосвязь. Зависимость числа сокращений от степени измельчения. Техника измельчения и сокращения проб. Измельчители и степень измельчения. Способы сокращения, их характеристика. Способы перемешивания материалов. Метод кольца и конуса. Схемы сокращения проб. Сам. работа 9 6 Л2.1, Л1.1
1.7. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 3 Л2.1, Л1.1
Раздел 2. Методы химического анализа и их применение
2.1. Проточно-инжекционный анализ Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
2.2. Химические и биологические сенсоры Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
2.3. Элементный органический анализ. Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
2.4. Иммунный анализ. Варианты устройства. Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
2.5. Экстракция неорганических форм ртути с помощью системы вода-антипирин-сульфосалициловая кислота из биологического образца с последующим атомно-абсорбционным определением Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
2.6. Термический анализ. Дифференциальный термический анализ (ДТА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Комбинированные методы. Анализ выделяющихся газов. Лекции 9 1 Л2.1, Л1.1
2.7. Термический анализ. Дифференциальный термический анализ (ДТА) и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Комбинированные методы. Анализ выделяющихся газов. Элементный органический анализ. Методы, основанные на использовании для разделения селективной адсорбции. Иммунный анализ. Варианты устройства. Метки. Мешающее влияние. Сам. работа 9 6 Л2.1, Л1.1
2.8. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 2 Л2.1, Л1.1
Раздел 3. Физические методы анализа
3.1. Спектральные методы анализа Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
3.2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) и близкие к ней методы. Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
3.3. Метод определения содержания экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом из растительного сырья Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
3.4. Масс-спектрометрия неорганических Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
3.5. Контрольная работа №1. Химические физические методы анализа. Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
3.6. Локальный анализ и анализ поверхности . Фотонно-зондовые методы. Электронно-зондовые методы. Ионно-зондовые методы. Полевые зондовые методы. Методы сканирующей зондовой спектроскопии. Структурный анализ. Общая методология. Рентгеновская дифракция. Дифракция на кристаллах. Дифракция на порошках. Анализ кристаллической структуры. Сам. работа 9 6 Л2.1, Л1.1
3.7. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 5 Л2.1, Л1.1
Раздел 4. Хроматографические методы исследования
4.1. Хроматографические методы анализа. Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
4.2. Хромато-масс-спектрометрия. Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
4.3. Разделение аминокислот методом тонкослойной хроматографии Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
4.4. Определение низкомолекулярных соединений хромато-масс спектрометрией Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
4.5. Современная газовая хроматография и ее применение. Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
4.6. Аналитические характеристики современной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
4.7. Электросепарационные методы анализа и их сравнение с ВЭЖХ Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
4.8. Высокоэффективная капиллярная газовая хроматография. Сверхкритическая флюидная хроматография, области применения.Высокоэффективная тонкослойная хроматография.Типы масс-анализаторов и основные принципы их работы. Сочетание масс-спектрометрии с газовой (ГХ-МС) и жидкостной хроматографией (ЖХ-МС). Использование ГХ-МС и ЖХ-МС для решения практических задач. Сам. работа 9 6 Л2.1, Л1.1
4.9. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 3 Л2.1, Л1.1
Раздел 5. Интегрированные системы анализа
5.1. Гибридные методы анализа Лекции 9 1 Л2.1, Л1.1
5.2. Микрофлюидные системы анализа Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
5.3. Миниатюризированные системы анализа Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
5.4. Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
5.5. Контрольная работа №2. Хроматографические и интегрированные системы анализа Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
5.6. Гибридные методы. Гибридные хроматографические системы. Газовая хроматография–инфракрасное детектирование с фурье-преобразованием. Газовая хроматография с атомно-эмиссионным детектированием. Гибридные жидкостнохроматографические системы. Другие методы. Сам. работа 9 5 Л2.1, Л1.1
5.7. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 2 Л2.1, Л1.1
Раздел 6. Внелабораторный анализ
6.1. Внелабораторный химический анализ Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
6.2. Внелабораторные методы анализа газообразных, жидких и твердых объектов Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
6.3. Обнаружение и идентификация отравляющих и взрывчатых веществ в полевых условиях Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
6.4. Автоматизированные методы внелабораторного анализа газообразных объектов Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
6.5. Изготовление тест-полос для определения антибиотиков в пищевых продуктах Лабораторные 9 4 Л2.1, Л1.1
6.6. Подвижные лаборатории; Портативные аналитические приборы; Спектроскопические методы дистанционного анализа; Химические и биохимические тест-системы; Газовы сенсоры; Химические дозиметры; Практические задачи внелабораторного анализа и их решение: Обнаружение и идентификация отравляющих веществ; Обнаружение взрывчатых веществ в полевых условиях; Экспресс-обнаружение наркотиков; Определение этанола в выдыхаемом воздухе; Персональные тесты для определения глюкозы в крови; Полевой анализ геологических объектов; Каротаж в скважинах; Анализ космических объектов. Масс-спектрометрия в исследованиях Солнечной системы; Анализ космических объектов. Исследование Солнечной системы методом рентгенофлуресцентной спектроскопии; Анализ космических объектов. Исследование поверхности Марса методом мёссбауэровской спектроскопии; Анализ космических объектов: Применение ядерно-физических методов; Некоторые экспресс-методы агрохимического анализа; Оперативный контроль загрязнений атмосферного воздуха городов; Определение концентрации озона в верхних слоях атмосферы; Оперативный анализ воды; Контроль утечек газа из газопроводов и других технических устройств; Экспресс-контроль металлов и сплавов; Определение вредных веществ в газовых выбросах автотранспортных средств Сам. работа 9 3 Л2.1, Л1.1
6.7. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 2 Л2.1, Л1.1
Раздел 7. Хемометрика
7.1. Хемометрика: достижения и перспективы Лекции 9 1 Л2.1, Л1.1
7.2. Оптимизация и планирование эксперимента Лекции 9 1 Л2.1, Л1.1
7.3. Практический анализ экспериментальных данных Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
7.4. Рещение расчетных задач по теме Сам. работа 9 2 Л2.1, Л1.1
Раздел 8. Контроль технологических процессов
8.1. Методы аналитического контроля промышленных процессов и их применение Лекции 9 2 Л2.1, Л1.1
8.2. Развитие методов контроля технологических процессов Практические 9 2 Л2.1, Л1.1
8.3. Стратегия технологического контроля.Автоматизированный контроль производственных процессов Сам. работа 9 2 Л2.1, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Представлено в ФОС
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Представлено в ФОС
5.3. Фонд оценочных средств
Размещено в приложении
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Г.К. Будников, В.Н. Майстренко, М.Р. Вяселев Основы современного электрохимического анализа : М. : Мир, 2003 http://library.gpntb.ru/cgi/irbis64r/gpntb/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=RSK&P21DBN=RSK&S21STN=1&S21REF=4&S21FMT=fullw&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=0&S21P03=A=&S21COLORTERMS=0&S21STR=%D0%91%D1%83%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%20%D0%93.%D0%9A.
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 под ред. Ю. А. Золотова. Основы аналитической химии : учеб. для вузов: в 2 т. , т. 2: М. : Академия. , 2010 http://chembaby.com/wp-content/uploads/2015/09/Analiticheskaya_khimia_tom_2_Zolotov.pdf
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ЭБС «Юрайт» https://www.biblio-online.ru/
Э2 ЭБС «Лань» https://e.lanbook.com/
Э3 База данных «Термические константы веществ» http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl
Э4 Современные методы исследования (единый образовательный портал АлтГУ) https://portal.edu.asu.ru/mod/assign/view.php?id=120762&rownum=0&action=grader&userid=37034
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная);
Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная).
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Информационная справочная система:
СПС Консультант Плюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/)
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)
4. Электронная библиотека на сервере химфака МГУ (http://www.chem.msu.su)
5. Библиотека химической литературы (http://www.kge.msu.ru)
6. Всероссийский портал химиков-аналитиков, в том числе объектов окружающей среды (http://www.anchem.ru)
7. Портал эколого-аналитической ассоциации «Эко-аналитика» (http://ecoanalytica.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
509К лаборатория электрохимических методов анализа - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт. компьютер: марка Benq - 1 единица; монитор Benq; раковина, оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): шкаф вытяжной, иономеры, рН-метры электронные, электроды, кондуктометры, миллиамперметр, титраторы кулонометрические, потенциометрические титраторы, универсальная полярографическая установка «Экотест», комплекс исследовательский «Экотест-ВА-НИР», полярограф ПУ, набор ареометров, пикнометры, электроплитки, наборы химической посуды, наборы химических реактивов, пробки стеклянные; пробки резиновые, пробки корковые, спиртовые горелки, водяная баня, песочная баня, магнитные мешалки.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Размещены в приложении